Neurobiology Introduction to neurosciences for Cognitive MSs Fony

Neurobiology Introduction to neurosciences for Cognitive MSs.

Fonyó & Ligeti – Az orvosi élettan tankönyve 6. , 25. , (43. ) fejezetek

Homeosztázis Az élő szervezetnek a változó külső és belső körülményekhez való alkalmazkodó képessége, amellyel önmaguk viszonylagos biológiai állandóságát biztosítják. Walter Cannon vezette be 1932 -ben A belső környezet dinamikus állandósága és stabilitása alatt a megfelelő tápanyag-ellátottságot, a légzési gázok szükséges mennyiségét és minőségét, a testfolyadékok megfelelő mennyiségét, minőségét (térfogat, ionösszetétel, kémhatás, hőmérséklet, ozmotikus nyomás) és a védekező módok meglétét, megfelelő működését értjük. Ezzel egyidőben Cannon bevezeti a negatív visszacsatolás (feedback) szabályozást A visszacsatolás fontos részét az autonóm idegrendszer szabályozza a hipotalamuszon keresztül.

Homeosztázis - egyensúly

Autonóm/vegetatív idegrendszer A vegetatív idegrendszer feladata az optimális vegetatív háttér biztosítása a szomatikus aktivitáshoz és a homeosztázis fenntartása. Funkciók: fenntartják a dinamikus, belső környezetet; változatos kondíciók és követelmények alatt is megfelelően kell működnie a sejteknek, szöveteknek, szerveknek.

Autonóm idegrendszer Viscerális és főleg akaratlan motoros rendszerek Három fő osztály: (A)Szimpatikus: Harc & menekülés & ijedtség. Vészhelyzet szituációk, amikor hirtelen változás következik be vagy a belső vagy a külső környezetben. Sportolás, izgalom vagy vészhelyzet aktiválja (B)Paraszimpatikus: Pihenés és emésztés. Energia tárolása, konzerválása (C)Enterális: Emésztőrendszer falában lévő ideghálózat C

Autonóm idegrendszer Elsődlegesen effektor rendszer Irányítja: Simaizmokat Szívizmot Exokrin mirigyeket Neurontranszmitter: Preganglionális axonokból acetilkolin szabadul fel Posztganglionális axonokból adrenalin vagy noradrenalin (sz) vagy acetilkolin (psz) Két idegsejtes rendszer Preganglionális rost Sejttest a központi Idegrendszerben Postganglionális rost Sejttest a környéki idegrendszerben Varikozitás: axon kiöblösödése – transzmitter felszabadulás diffúzió a szövetekhez

Anatómiai különbségek a szimpatikus és paraszimpatikus rendszerben A központi idegrendszer különböző régióiból ered Szimpatikus – másnéven thoracolumbáris divízió Paraszimpatikus – másnéven craniosacrális divízió Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings

Szimpatikus vs központi mozgató ideg A szimpatikus preganglionáris rostok a szomatomotoros axonokkal együtt az elülső gyökön keresztül hagyják el a gerincvelőt, majd mint fehér összekötő ág (ramus communicans albus) csatlakoznak a szimpatikus határlánchoz.

Szimpatikus idegrendszer Pre-ganglionális sejt intermediolaterális szürkeállomány sejtjei Th 1 -től L 2 vagy L 3 -ig elsősorban acetilkolin szabadul fel (nikotin receptor) Másodsorban neuropeptid is felszabadul (pl. LHRH) Post-ganglionális sejt Paravertebrális vagy Prevertebrális ganglionok Legtöbb rost noradrenalint szabadít fel neuropeptideket is ürítenek (pl. NPY)

Szimpatikus beidegzés Szimpatikus – hosszú postganglionális rostok Szimpatikus axonok – fokozottan elágazó végbunkó Több szervre is hat Szimpatikus postganglionális axonok – főleg noradrenalint ürítenek Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings

Normális szimpatikus tónus 0, 5 – 2 impulzus / Mp Elegendő kontrakciót okoz a vérerekben, hogy limitálja az áramlást A legtöbb szimpatikus axonvég noradrenalint ürít A noradrenalin ürítése függ az axonvég funkciójától, ami az idegi növekedési faktortól függ

Mellékvesék - a kivételek Vesék felett Mellékvese velő (belső rész) cromaffin sejtjei a szimpatikus idegrendszer egyik fő szerve 14

Mellékvesék - a kivételek Szinapszis a velőben (Ca++) Testszerte szétáradó adrenalin és noradrenalin felszabadulást képes okozni extrém vészhelyzetben (adrenalin roham) 15

Összesített szimpatikus hatás Artériás nyomást növeli Tágítja a pupillát, Csökkenti a véráramlást, hogy szerveket/szöveteket inaktiváljon Sejtmetabolizmust serkenti Serkenti a vércukor anyagcserét Serkenti a glikogenolízist a májban és a vázizmokban Fokozza a vázizmok erejét Fokozza a mentális aktivitást Serkenti a véralvadást Szájszárazság, szapora

Paraszimpatikus idegrendszer Preganglionális neuronok Némely craniális ideg az agytörzsben lokalizált Edinger-Westphal mag (III) superior salivatory mag (VII) inferior salivatory mag (IX) dorsal motor nucleus (X) (secretomotor) nucleus ambiguus (IX, X) (visceromotor) intermediolaterális régiók: S 2, 3, 4 (sacrális) Acetilkolin a neurotranszmitter (nikotinos receptoron)

Paraszimpatikus idegrendszer Postganglionális sejtek craniális ganglionok ciliáris ganglion – szem sugárizom + pupillaszűkítő izom Pterygopalatine – orr és szájnyálkahártya, könnymirigyek submandibular ganglionok – nyálelválasztás otic ganglionok – nyálelválasztás A többi ganglion a viscerális szervek falában található a thoracális, abdominális és pelvicális üregekben. Acetilkolin a neurotranszmitter + VIP(muszkarinos receptoron)

Paraszimpatikus beidegzés Paraszimpatikus – rövid posztganglionális rostok Paraszimpatikus axonok – néhány elágazás Lokalizált hatás Paraszimpatikus posztganglionális axonok – acetilkolint ürít Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings

Paraszimpatikus idegrendszer A vagus idegek innerválják a szívet, a tüdőket, a hörgőket, a májat, a hasnyálmirigyet és az összes emésztőrendszer traktust a nyelőcsőtől a vastagbél bal hajlatáig. A vastagbél további részeit és a végbelet, a húgyhólyagot, a reproduktív szerveket a sacrális preganglionális idegek innerválják a pelvicális idegeken, illetve a posztganglionális pelvicális ganglionokon keresztül.

Összesített paraszimpatikus hatás Ø Szűkíti a pupillát, Ø Növeli a véráramlást, hogy szerveket/szöveteket aktiváljon Ø Stimulálja a szekréciót és a perisztaltikát Ø Serkenti az emésztést, az epe termelést Ø Stimulálja a nyálmirigyeket Ø Stimulálja a húgyhólyagot

Szimpatikus és paraszimpatikus hatás Szem: Sz pupillák tágulnak Psz- pupillák szűkülnek, összehúzódik a ciliáris izom és a lencse közelre fókuszál Mirigyek : általánosságban a Psz stimulálja őket de a Sz hatás miatt kialakuló csökkenő véráram koncentrálni fogja a szekréciót. A verejték mirigyek különösen innerváltak Sz kolinerg rostokkal GI traktus: Sz -, Psz + (enterikus idegrendszer mediálja) Szív: Sz +, Psz -

Stimuláció hatása Légző simaizmok: Sz tágulás Psz összehúzódás Kivezetőcsövek: Sz tágulás Psz összehúzódás Immunrendszer: Sz gátol, Psz ? ?

Összehasonlítás

Paraszimpatikus Szimpatikus Adrenerg receptor

Enterális idegrendszer GI traktus falában lokalizált (100 millió neuron) Aktivitást az autonóm idegrendszer szabályozza

Enterális idegrendszer Preganglionális paraszimpatikus rostok projektálnak a gyomor, a vastagbél és a végbél enterális ganglionjaihoz a pelvicális zsigeri idegegeken és a vagus idegeken keresztül. Fokozza a bélmozgást és a tónust Relaxálja a záróizmokat Stimulálja a szekréciót

Enterális idegrendszer Myenteric Plexus (Auerbach’s) Hosszanti és körkörös izmok között Irányítja a bélmozgást Koordinálni tudja kioperált intesztinális traktusban a perisztaltikát Serkentő motoneuronok Ach-t és P anyagot bocsátanak ki Gátló motoneuronok Dinorphin-t és VIP-et ürítenek

Enterális idegrendszer Submucozális Plexus (Meissner’s) Szabályozza: Ion és víztranszport az intesztinális epitéliumon keresztül Mirigy szekréció myenteric plexus-al kommunikál Neuropeptideket ürít Jól szervezett idegi hálózat

Visceralis afferens rostok Autonóm idegekben viscerális motoros idegek mellett futnak Zsigeri szenzoros információt szállít Sose éri el a tudatosság szintjét Visceroviscerális és visceroszomatikus reflexek afferens tagjáért felel Fontos a homeosztatikus szabályozás és a külső ingerhez való alkalmazkodáshoz

Visceralis afferens rostok Sok serkentő neurotranszmittert is kibocsát, mint pl glutamátot Sok neuropeptidet is tartalmaz Nociceptorokból is futnak “zsigeri fájdalom” Üreges zsigerekben szétterjedve – diffúz fájdalom, több gerincvelői szelvény

Neuropeptidek (Visceralis afferens rostok) Angiotension II Arginine-vasopressin bombesin calcitonin gene-related peptide cholecystokinin galamin substance P enkephalin somatostatin vasoactive intestinal peptide

Központi szabályozása az enterális idegrendszernek A központi idegrendszerepe alárendelt, inkább csak módosító funkcióval bír. Elsődlegesen a rágásban, nyelésben, nyálelválasztásban, gyomor raktározó funkciójában és a székelésben van kiemelt szerepe. Hosszúpályás reflexekkel vesz részt a szabályzásban.

Autonóm Reflexek Cardiovasculáris Baroreceptor –megemelkedett vérnyomás csökkenti a szívritmust. A csökkent szívritmus csökkenti a vérnyomást és a baroreceptorok aktivációját, ami majd növeli a szívritmust, ami pedig visszaállítja a vérnyomást. Bainbridge reflex- szívrimtus nő ha a vénás nyomásemelkedés nő GI autonóm reflexek Étel illata paraszimpatikus hatásra emésztő enzimek kiáramlását idézi elő a GI traktus szekretoros sejtjeiből Végbélben lévő ürülék erős perisztaltikát indukál a mihamarabbi ürítésért.

Fontos Központi Autonóm területek Nucleus Tractus Solitarius – agytörzs (n. VII. , IX. , X) Parabrachial Nucleus – hídi FR Locus Coeruleus Amygdala Cerebral Cortex Hypothalamus Circumventricular Organs (fenesztrált falak)

Központi szabályozása az autonóm idegrendszernek 41

Formatio reticularis idegsejt csoportokból, a sejtcsoportok közötti laza elrendeződésű idegsejtekből és az ezeket elválasztó fehérállományból (rostnyalábok) áll. Az egyes magcsoportok kapcsolatban vannak egymással, ezáltal egy hálózat alakul ki. legközvetlenebb hatás az autonóm funkciókra a szívfrekvenciát, a légzésszámot és a vérnyomást szabályozó központokat találjuk itt.

Hipotalamusz fő integráló központ Homeosztázissal kapcsolatos info-t integrálja Rendszerezi a homeosztázis fenntartásához szükséges válaszokat (autonóm, endokrin, szomatikus komponensek)

HT működése és sérülése

Amygdala (mandulamag) érzelmek fő limbikus területe Szimpatikus aktivitás, főleg előzetesen tanult félelem-asszociált viselkedés Lehet akaratlagos, amikor félelmetes élményt idézünk fel – agykéreg az amygdalán keresztül cselekszik A félelmi reakció: Vérnyomásemelkedés, pupillatágulat(sz) légzésfokozódás (sz) GI fekélyek, vizelés, székelés (psz) Ledermedés Félelmet sugárzó arckifejezés Stresszhormonok szekréciója (ACTH)